2011年12月28日 星期三

空調系統節能的績效如何驗證?

搞節能就是要能夠驗證,不然像源源不絕流水般的耗電變動跟熱負載變動怎麼統計出數字?

一些學者專家很喜歡用一堆所謂很複雜的公式或軟體來算,然後去推估省了多少電,藉以算出節能的量,之後再來估算投資節能設備的報酬率.

數字的比較需要有單位,用耗油量來比較好了,一部車每公升汽油可以跑10公里,另一部車在相同的測試條件下每公升可以跑12公里,那麼每公升可以跑12公里的車比較省油.

空調的熱負載單位是噸數,電能的單位是KW,所以每小時吃多少電,然後做多少冷氣出去,就是這個系統的效率,單位是KW/RT,所以說下面的分母是噸數,上面的分子是KW.

以小型的分離式來講,他的壓縮機,室內機的風扇,室外機的散熱風車基本上都會吃同一個電源,那麼在電源的地方掛一個KW計,累計看吃了多少電,冷凍噸數的部份如果有儀器在量,一樣可以抓到總熱量,總熱量看累積多少,用總耗電去除以總噸數就是平均的系統效率.

這個道理很簡單,電力公司收費是用總耗電去計算電費,而總噸數如果有儀器可以測,那麼抓出來累積的噸數去跟他對照,數據不就出來了,跟計算汽車耗油量一樣的道理.

在大的冰水系統裏面,電力盤的設計不見得會依據空調的特性去做專屬的盤,主機,泵浦,水塔風車可能會設計在同一個盤,空調箱或送風機因為設備是在現場,所以可能電力盤就在別的位置.

回到小型冷氣的例子,總KW除以總噸數是系統效率,對照到大系統道理完全相同,只是說現場的冷氣是靠冰水間接傳送,排熱則是由冷卻水運送,那麼總噸數怎麼量,就是量出主管內有多少流量,然後系統的溫差乘出來就是噸數了,需要累計總噸數就多掛一顆BTU表,那麼熱量的部份就有累計的數據了,電力的部份呢?這個更簡單,如果這些空調設備的來源剛好都在同一個盤,那麼一個POWER METER將這些資料全部抓下來,電腦上一拉就清清楚楚了.

要做的細一點,就多掛幾個儀器或METER,就可以去分析大系統裏面某個元件變動對其他設備的影響,這樣講好了,假設中央空調冰水系統的四大元件都裝了電表,外面氣溫變動的部份也裝了溫濕球計在抓數據,那麼在冰水溫度設定不變的狀況下,手動調整冰水馬達的變頻,(例如降低20%流量),那麼現場空調箱的耗電是增加還是減少是不是就可以看到?一樣用噸數當分母,我想冰水變少空調箱風量會增加,所以冰水馬達省的電是不是要去減空調箱多花的電.

同樣的,冷卻水泵或風車做變頻,那麼在節省這兩個元件耗電的同時,在總噸數不變的情況下,主機的耗電又會增加多少?減少的電有沒有辦法COVER主機多花的電?

假設沒有總噸數做分母,上面分子的電加加減減根本沒有意義,一定下面要有一個可以計量的單位,整個的比較才會變得有意義,就像耗油量的評比一樣,看是要下面放公里,上面放耗油量,兩者的單位不同.

大的系統裏面,每個元件基本上都是獨立的,所以風車有風車的效率,主機有主機的效率,泵浦有泵浦的效率,水塔有水塔的效率,這些事情搭起來,一個目的就是製造冰水,排放熱量,所以除了滿載的效率之外,部份負載的效率全部都量的話,是不是數據就是正確了,差就差在量的點對不對,用的儀器好不好而已.

最難的是量測未來,因為如果要算投資報酬率就必須把還沒發生的事情算進來,但是未來設備的稼動率根本沒辦法量,因為根本還沒發生要怎麼量,所以講句比較白的就是跟客戶用品的,也就是最重要的時間成本這塊沒辦法量,那麼投資報酬率就會各自表述了,這塊才是最難的部份.

至於說一大堆的單比一個元件或是某個系統的省電率,不去看整個系統的效率變化,說實在,如果真的整個系統會轉的都裝上了變頻器,那麼這樣的報告單看一個東西當然是會省,只要給它變頻下去,馬達轉的慢就省了,還有什麼技術可言?

大系統空調的變化牽扯很多的變數,但是總結是要有熱的單位跟電的單位互相比較才行,然後看整個系統中間可以擠出什麼空間來,在系統穩定的情況下,去比較系統改善前跟改善後的效率變化.一台設計效率很好的設備在現場跑的時候,很難永遠都跑在同一個效率點,除非都是定風量或定流量系統,那麼這種系統去改善,隨隨便便幾十趴一定有,已經採用變風量或變流量系統的人,除了減少熱源或是增強散熱,空間就不太大.

空調節能的驗證不難,難的是短時間做到高的投資報酬率,如果我自己是業主,投資一個東西要搞到7,8年才能回收,我也沒興趣做.同樣的,平時的操作維護保護,影響系統的效率也可能很大,例如說水處理,洗銅管,或是群控管理,冷卻水溫控制,這些都會影響系統的耗電.平時就要多多注意,不要為了省小錢,花大錢,如果我是老闆,給我發現就給它扣薪水,但是廠商要能拿出數據證明,這樣貴一點,品質好一點,CP值還是最好的.電費省的就遠多於那些費用了.